【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的平板車P高h，質(zhì)量為m的小物塊Q的大小不計(jì)，位于平板車的左端，系統(tǒng)原來靜止在光滑水平地面上。一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩長(zhǎng)為R，一端懸于Q正上方高為R處，另一端系一質(zhì)量也為m的小球（大小不計(jì)）。今將小球拉至懸線與豎直位置成60°角，由靜止釋放，小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)與Q的碰撞時(shí)間極短，且無能量損失，已知Q離開平板車時(shí)速度大小是平板車速度的兩倍，Q與P之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，M∶m = 4∶1，重力加速度為g。求：

（1）小物塊Q離開平板車時(shí)速度的大小；

（2）平板車P的長(zhǎng)度；

（3）小物塊Q落地時(shí)距小球的水平距離。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）設(shè)小球與Q碰前的速度為v0，小球下擺過程中，由動(dòng)能定理得

解得

小球與Q進(jìn)行彈性碰撞，質(zhì)量又相等，二者交換速度。Q與P組成的系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒定律得

，

聯(lián)立以上各式得

，

故小物塊Q離開平板車時(shí)速度的大小為。

（2）對(duì)系統(tǒng)由能量守恒得

解得

（3）設(shè)小物塊Q在平板車上運(yùn)動(dòng)時(shí)的位移為x1，由動(dòng)能定理得

Q脫離P后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得

，

小物塊Q落地時(shí)距小球的水平距離

聯(lián)立以上各式得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】我國(guó)首顆極地觀測(cè)小衛(wèi)星是我國(guó)高校首次面向全球氣候變化研究、特別是極地氣候與環(huán)境監(jiān)測(cè)需求所研制的遙感科學(xué)實(shí)驗(yàn)小衛(wèi)星。假如該衛(wèi)星飛過兩極上空，其軌道平面與赤道平面垂直，已知該衛(wèi)星從北緯15°的正上方，按圖所示方向第一次運(yùn)行到南緯15°的正上方時(shí)所用時(shí)間為1 h，則下列說法正確的是( )

A.該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的軌道半徑之比為1∶4

B.該衛(wèi)星的運(yùn)行速度一定大于第一宇宙速度

C.該衛(wèi)星與同步衛(wèi)星的加速度之比為∶1

D.該衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的機(jī)械能一定小于同步衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行的機(jī)械能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R＝0.3 m的豎直圓槽型光滑軌道與水平軌道AC相切于B點(diǎn)，水平軌道的C點(diǎn)固定有豎直擋板，軌道上的A點(diǎn)靜置有一質(zhì)量m＝1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))．現(xiàn)給小物塊施加一大小為F＝6.0N、方向水平向右的恒定拉力，使小物塊沿水平軌道AC向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到AB之間的D點(diǎn)(圖中未畫出)時(shí)撤去拉力，小物塊繼續(xù)滑行到B點(diǎn)后進(jìn)人豎直圓槽軌道做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，由壓力傳感器測(cè)出小物塊對(duì)軌道最高點(diǎn)的壓力為N．已知水平軌道AC長(zhǎng)為2 m，B為AC的中點(diǎn)，小物塊與AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0.45，重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�

(2)拉力F作用在小物塊上的時(shí)間t；

(3)若小物塊從豎直圓軌道滑出后，經(jīng)水平軌道BC 到達(dá)C點(diǎn)，與豎直擋板相碰時(shí)無機(jī)械能損失，為使小物塊從C點(diǎn)返回后能再次沖上圓形軌道且不脫離，試求小物塊與水平軌道BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)的取值范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從地面上同一位置O處拋出兩小球A、B,分別落到地面上的M、N點(diǎn)，兩小球在空中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，空氣阻力不計(jì)，則

A.B的加速度比A的大

B.A的飛行時(shí)間比B的飛行時(shí)間長(zhǎng)

C.B的飛行時(shí)間比A的飛行時(shí)間長(zhǎng)

D.B在最高點(diǎn)的速度比A在最高點(diǎn)的速度大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為3 kg的小車A以v0 = 4 m/s的速度沿光滑水平面勻速運(yùn)動(dòng)，小車左端固定的支架通過不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛質(zhì)量為1 kg的小球B（可看做質(zhì)點(diǎn)），小球距離車面0.8 m。某一時(shí)刻，小車與靜止在水平面上的質(zhì)量為1 kg的物塊C發(fā)生碰撞并粘連在一起（碰撞時(shí)間可忽略），此時(shí)輕繩突然斷裂。此后，小球剛好落入小車右端固定的砂桶中（小桶的尺寸可忽略），不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：

（1）繩未斷前小球與砂桶的水平距離；

（2）小車系統(tǒng)最終的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于分子動(dòng)理論的規(guī)律，下列說法正確的是（　�。�

A.已知某種氣體的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，若認(rèn)為氣體分子為球形，則該氣體分子的直徑可以表示為

B.布朗運(yùn)動(dòng)是指懸浮在液體里的微小固體顆粒的運(yùn)動(dòng)

C.壓縮氣體時(shí)氣體會(huì)表現(xiàn)出抗拒壓縮的力是由于氣體分子間存在斥力的緣故

D.如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，用來表征它們所具有的“共同熱學(xué)性質(zhì)”的物理量是內(nèi)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，M、P、N為直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，NM與MP間的夾角，MP中點(diǎn)處固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷，粗糙絕緣桿MN的長(zhǎng)，沿MN方向建立x軸(取M點(diǎn)處),今在桿上穿一帶正電小球(可視為點(diǎn)電荷)，自N點(diǎn)由靜止釋放，小 球的重力勢(shì)能和電勢(shì)能隨位置的變化圖象如圖乙(a)、(b)所示，圖中電勢(shì)能，已知小球的電荷量，質(zhì)量m=1.0kg,取,重力加速度g=10m/s2

(1)若小球下滑至圖中橫坐標(biāo)處時(shí)，桿對(duì)它的彈力恰好為零，求固定在中點(diǎn)處正點(diǎn)電荷的電荷量Q；

(2)求小球在橫坐標(biāo)處的電勢(shì)能；

(3)若該小球從M點(diǎn)以初速度沿軸向上運(yùn)動(dòng)，恰好能運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，然后再返回到M點(diǎn)，求小球返回到M點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，10匝矩形線圈，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直磁場(chǎng)的軸以角速度為100rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線框電阻不計(jì)，面積為0.5m2，線框通過滑環(huán)與一理想變壓器的原線圈相連，副線圈接有兩只燈泡L1和L2．已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10：1，開關(guān)斷開時(shí)L1正常發(fā)光，且電流表示數(shù)為0.01A，則( )

A.若從圖示位置開始計(jì)時(shí)，線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為200cos(100t) V

B.若開關(guān)S閉合，電流表示數(shù)將增大

C.若開關(guān)S閉合，燈泡L1將變暗

D.燈泡L1的額定功率為2W

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法中正確的是

A. 鈾核裂變的核反應(yīng)是

B. 已知質(zhì)子、中子、粒子的質(zhì)量分別為，那么質(zhì)子和中子結(jié)合成一個(gè)粒子，釋放的能量是

C. 鈾（）經(jīng)過多次、β衰變形成穩(wěn)定的鉛（）的過程中，有6個(gè)中子轉(zhuǎn)變成質(zhì)子

D. 一個(gè)處于n=5能級(jí)態(tài)的氫原子，自發(fā)向低能級(jí)躍遷的過程中能輻射10種不同頻率的電磁波

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